Voici comment fonctionne le calcul de la charge thermique (selon la norme DIN 12831)

Un chauffage efficace commence par une planification bien fondée. Le calcul de la charge thermique est une étape indispensable pour l'efficacité énergétique et le confort. Mais quel est le rôle de la norme DIN 12831 et pourquoi est-elle si importante ? Vous trouverez ici les bases et la procédure de calcul de la charge thermique.

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Pourquoi le calcul de la charge thermique est-il important ?

Un Calcul de la charge thermique constitue la base du dimensionnement correct de votre système de chauffage. Il garantit que votre système de chauffage fonctionne efficacement, que les coûts de chauffage restent faibles et que le confort de vie souhaité est garanti. Elle contribue également au respect de l'environnement. La réduction de la consommation d'énergie réduit les émissions de CO₂ et protège l'environnement.

Un dimensionnement incorrect a les conséquences suivantes :

• Surdimensionnement : Un système de chauffage trop volumineux entraîne des coûts d'achat et d'exploitation élevés. Il fonctionne de manière inefficace, ce qui augmente inutilement la consommation d'énergie. De plus, le système de chauffage s'allume et s'éteint plus souvent, ce qui réduit sa durée de vie.
• Sous-dimensionnement : Un système de chauffage trop petit peut chauffer votre maison de manière adéquate. Cela entraîne un confort de vie insuffisant et une usure accrue, car le système de chauffage fonctionne constamment à sa limite.

Principes de base du calcul de la charge thermique selon la norme DIN 12831

Le calcul de la charge thermique selon la norme DIN EN 12831 est une méthode centrale pour déterminer la puissance calorifique requise pour les bâtiments. Les facteurs structurels, climatiques et liés à l'utilisateur sont pris en compte. Ce processus standardisé constitue la base d'une planification précise du chauffage et d'une production de chaleur économe en énergie.

Facteurs de construction

La valeur U décrit la capacité d'isolation des composants tels que les murs, les fenêtres ou les toits. Plus la valeur U est basse, moins il y a de perte de chaleur. Une bonne isolation réduit les pertes de chaleur dues à la transmission et réduit ainsi la puissance calorifique requise. Les fenêtres et les portes en particulier jouent un rôle important, car ce sont souvent des points faibles. L'étanchéité à l'air du bâtiment influe également sur la charge thermique. Plus un bâtiment est dense, plus les pertes de chaleur dues à la ventilation sont faibles.

Voici une comparaison des valeurs U de différents composants.

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Facteurs climatiques

La température extérieure standard indique à quel point il peut faire froid à un endroit en hiver. Il est utilisé pour calculer la charge thermique maximale. Selon la norme DIN 12831, les températures extérieures standard varient selon les régions d'Allemagne. Une région des Alpes, par exemple, a une température standard nettement inférieure à celle d'une ville de Rhénanie. Ces différences climatiques ont un effet direct sur la charge calorifique.

comportement des utilisateurs

La température intérieure cible détermine la température à laquelle une pièce doit être chauffée. Les valeurs normalisées indiquent que les pièces à vivre sont chauffées à 20 °C, les salles de bains à 24 °C et les chambres à coucher à 18 °C. De plus, l'échange d'air par la ventilation influe sur la charge calorifique. Toute ventilation entraîne des pertes de chaleur qui dépendent du taux de renouvellement de l'air. Une ventilation domestique contrôlée avec récupération de chaleur peut réduire ces pertes de manière significative.

Voici un aperçu des températures ambiantes et des taux de renouvellement d'air normalisés conformément à la norme DIN EN 12831 :

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Les étapes du calcul de la charge thermique

1. Détermination des pertes de chaleur dues à la transmission

Les pertes de chaleur par transmission sont causées par le flux de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment, telle que les murs, les fenêtres ou les toits, lorsque les températures intérieures et extérieures diffèrent.

La formule est la suivante :

Il est écrit :

• Qtr : Pertes de chaleur par transmission en watts (W)
• A : Surface du composant en mètres carrés (m2)
• U : coefficient de transfert thermique (valeur U) en W/m²K
• ΔT : différence de température entre l'intérieur et l'extérieur en Kelvin (K)

Pour vous aider à mieux comprendre le calcul, voici un exemple de calcul pour un salon de 20 m² (deux murs extérieurs, deux murs intérieurs) :

• Superficie de la chambre : 20 m²
• Température interne standard : 20 °C
• Température extérieure standard : -10 °C
• murs extérieurs :
  • Surface par mur extérieur : 3 m (hauteur) x 4 m (largeur) = 12 m²
  • Valeur U de la paroi extérieure : 0,24 W/m²K
• Murs intérieurs : négligeables car ils n'entraînent aucune perte de transmission vers l'environnement extérieur.

Facture pour les murs extérieurs :

Puisqu'il y a deux murs extérieurs :

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Résultat : Les pertes de chaleur par transmission pour le salon sont de 172,8 W.

2. Détermination des pertes de chaleur dues à la ventilation

Les pertes de chaleur dues à la ventilation sont le résultat d'un échange d'air, que ce soit intentionnellement par la ventilation ou involontairement par des fuites.

La formule est la suivante :

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Il est écrit :

• Valeur : Pertes de chaleur dues à la ventilation en watts (W)
• V : Volume d'air ambiant en mètres cubes (m3)
• c : capacité calorifique de l'air (0,34 W/m³K dans des conditions normales)
• ΔT : différence de température entre l'intérieur et l'extérieur en Kelvin (K)

Exemple de calcul pour le salon :

• Hauteur de la pièce : 2,5 m
• Volume d'air : 20 m² × 2,5 m = 50 m³
• Taux de renouvellement d'air (n) : 0,5 (salon, selon DIN EN 12831)

Donc ça

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Résultat : Les pertes de chaleur par ventilation pour le salon sont de 255 W.

3. Ajout des pertes de chaleur dues à la transmission et à la ventilation

Les pertes de chaleur totales comprennent les pertes de chaleur dues à la transmission et à la ventilation.

Formule :

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Donc ça

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Le planificateur est souvent Supplément de sécurité. Cela compense les fluctuations du comportement des utilisateurs, les conditions météorologiques extrêmes et les pertes de chaleur dues au vieillissement des bâtiments ou aux ponts thermiques. Selon la norme, ce supplément n'est pas obligatoire, mais les planificateurs ajoutent souvent 10%. Par conséquent, le système de chauffage fournit une puissance suffisante même dans des conditions inattendues.

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Résultat : La charge de chauffage du salon, y compris le supplément de sécurité, est d'environ 471 W.

L'exemple montre le calcul de la charge de chauffage pour une pièce individuelle. Dans la pratique, les experts calculent la charge thermique de l'ensemble du bâtiment. Ils examinent chaque pièce individuellement, calculent les pertes de chaleur dues à la transmission et à la ventilation et résument les résultats en une charge de chauffage totale.

Qui effectue le calcul de la charge thermique ?

Des experts tels que des installateurs de chauffage, des consultants en énergie ou des planificateurs TGA effectuent le calcul de la charge thermique. Ils disposent de l'expertise et des logiciels nécessaires pour effectuer le calcul avec précision et conformément aux normes.

• Installateurs de chauffage et entreprises spécialisées : Calculez souvent la charge thermique dans le cadre de la planification et du dimensionnement d'un nouveau système de chauffage. En particulier lorsqu'il s'agit de nouveaux bâtiments ou de rénovations, ils veillent à ce que le système de chauffage soit adapté de manière optimale aux exigences du bâtiment. Ils prennent également en charge l'installation du système.
• Consultant en énergie : Le calcul de la charge thermique est souvent effectué dans le cadre de programmes de rénovation subventionnés par l'État. Ils planifient non seulement des systèmes de chauffage efficaces, mais vérifient également la qualité énergétique du bâtiment. En outre, ils fournissent des informations sur les possibilités de financement appropriées pour les mesures énergétiques.
• Planificateurs ou bureaux d'ingénierie de la TGA pour la technologie du bâtiment : Pour les projets de plus grande envergure, tels que les immeubles d'habitation ou les immeubles de bureaux, des planificateurs spécialisés dans les services du bâtiment calculent la charge thermique. Ils prennent en compte les exigences complexes de ces bâtiments et développent des concepts complets pour le chauffage et la technologie du bâtiment.

Combien coûte le calcul d'une charge thermique ?

Dans une maison individuelle, les coûts pour le calcul de la charge de chauffage se situent généralement entre 400 et 1 000 euros. Le prix exact dépend de la taille du bâtiment et de l'effort requis. Si les calculs sont particulièrement complexes par un consultant en énergie, les coûts peuvent être plus élevés.

Combien de temps dure le calcul de la charge thermique ?

Le calcul de la charge thermique selon la norme DIN EN 12831 prend généralement de 3 à 6 heures. Ici, des données détaillées telles que la taille des pièces, les valeurs U et les pertes de ventilation sont analysées pièce par pièce. L'utilisation de logiciels facilite le processus, mais un calcul précis nécessite une expertise et une collecte de données minutieuse.

Quelle est la différence entre un calcul de charge thermique approximatif et détaillé ?

Le Différence entre un processus simple et détaillé réside dans la précision. Le calcul approximatif utilise des valeurs standard et n'est utilisé qu'à titre indicatif. Le calcul détaillé conformément à la norme DIN EN 12831 est basé sur des données de construction précises et est obligatoire pour les nouveaux bâtiments et les rénovations. Il fournit des résultats précis pour la planification du chauffage et garantit le respect des exigences légales de la loi sur l'énergie des bâtiments (GEG).

Financement uniquement avec calcul de la charge thermique conformément à la norme DIN EN 12831

Un calcul de la charge thermique conformément à la norme DIN EN 12831 est une condition préalable aux subventions publiques au chauffage dans le cadre du financement fédéral pour les bâtiments efficaces (BEG). Cela inclut le Subvention n° 458 de la KfW Pour l'achat et l'installation d'un nouveau système de chauffage respectueux du climat et KfW Pret n° 358, 359 Pour des mesures individuelles visant à améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments résidentiels qui ont déjà été subventionnés. L'accès à ces subventions n'est pas possible sans calcul de la charge thermique.

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